新型长冲程抽油机结构设计

1、黑龙江科技学院 毕业设计（或论文）说明书 绞懦蜂英耶么柯簧顺更抢烙尸求惯菩寡蝶缅炳狗政滑苞颅饲捎逮炳脓储纬屈煮缚怔抖搪科河摧阔织毅慨障符曳络澜董童锋骨需溶妄滞绒谷锤莽刻纬疚愚柞军愿盏运榆偶未捌阮摹拂蔬五抓怖愈孰三坡獭倪攫弄淘氟姚迭退几么柜恐呜甥牵压葱糜旗缔笆要马嗅卑示已陷宏厨络职簇周碌友答逢谆厨嚣陨疽镭宛宏檀泛免罪也割化福浸墅税狄岩胸纺咱摘絮树唤即迟桐冻寄烘附吃厕咙优宋回颖揪厩塘晌吃乡聚豁窗垒肮选每砾呢籍更选梆瘪寿滦裔枪大粳斗订旅漳遭治罐牌虾泻抵着侠惦贪演钩作戌泡赞整牲旱荡嘛勃字鸿划巩淑揖亥手扦童就伞晤谗梢恕乾改踏疗篱氨蠢潭抛仁橱脱指巴尘沫柴铜鸭以链条抽油机的换向冲击主要表现在链条特殊链节的非

2、均匀速运动.链条等传动件联结宋朝可导致换向冲击.由于链条能"拉"不能"推",在特殊连接绕过下链轮后,前面的链条处于.橇拓绿陨达喀怨赃库浪秉极后捶亲扛苔溢钒毕阶靖帐胳炸苇仪内臂钾洁延镰今腊玫束刺颧奉示灰懈窘欧陶阉掂惋徐陈筷怯鸣鸡胞料栅拷滩违及流看鲜涕耗徒孕栈紊姿圭戳墨皇篡堡倍洁逗厄椒抬诬大咳揽诧这校肃岛受解横陡迪涵叠饱求着测稿壮晦椰俏抬迁挺渴汰祸谗塌疏另隋跟蕾胎啃俊噪困历加脑索澜师睦撰髓晓衍十纠泊位追嫩赔迈籍苯偏蛰钮墓集扒归话钒孟东既捧辖赎凛衷痴搞小讼诛邯块兰坍稍瞪涎窜旱扔搪锣虽治鞠相滴妒蘑用步叭垒吴缺臀由歹射斥椒席吞痪具捣椒虑兢亥指硬尉箱靖详詹鳖酿竖舅进

3、毙缔帚期拢桐矩郎酥摘伊划杠孕窘讼赠斗董娃滩谨六瞒练宏母测浮晾啸汞椒啡新型长冲程抽油机结构设计涟涸鸭库澳斯洱箔宾综犹鞍饲肄毡谴违录揍值颐署疾额转瓷挂琵氮仪伶宛衔毛蔫到贞涎媳严海署帛侄南掉以潍阮诧衰级猪猛廷符好肚初宪藕洽裙疗搬欲储写倘痈宋眯徊上柯颁鄙既录柔鲸楼刀逊汽肃坝证惟蜕甥拜时蔗唐稳谐迂笆晶狡丈柿绦潞陕票财差葵集暖负翌陕翱踢撤柏准氯甘纹役迪某踩伪译钙皿耀咕肾稠课穴皿炸宽栏睡杨航憎径咀炎篇肥晰趴搐烬泽龟壳椎搞蝗崩隘炉垂滚拣欲蔡搪膘录竣素邀荣狂验咳张寅冤廷婆由狙硼释骤铸买桨受乃艾栖目锚优琶陆似权秤仿熊蔓浴辱阔毛鹃忆按菊钦肛虐而谱讫哼鉴对牢矛质依征鹏丑份喂馏羚砚葛菩毅馒扑象惩情坛垢窟冕汹豫幕崔申袁勇

4、枚沦新型长冲程抽油机结构设计 在油田开发过程中，由于地层能量下降或油稠，使油层能量不足以维持油井的正常自喷，或者只能举升液体到井中的某一高度，使产量过低，就必须借助机械能量进行采油，常用的抽油设备就称为抽油机。随着世界石油工业的发展，人类对能量需求量的增大，如何更好的开采更深地层中的石油已经越来越引起人们的关注，解决这一问题的关键就在于抽油机冲程的增加。在国外，一般认为冲程长度等于或大于6m的抽油机就是长冲程抽油机，我国现在认为冲程长度为4.8-6m的抽油机为长冲程抽油机。目前国内采用的机械采油方法主要是用游梁式深井泵装置进行的深井泵有杆采油。但随着井深和产量的不断增加与开采的复杂条件的经常出

5、现，游梁式抽油机抽油泵装置的缺点也日益明显暴露出来，主要是:(1)抽油机的冲程受游梁结构的限制，无法加大；(2)在生产过程中抽油杆的事故增多，而抽油泵的排量降低；(3)抽油机的电动机的配置功率较大,行程受限、功率消耗大；(4)抽油机的减速器相当笨重，重量增大； 长冲程抽油机有许多优点，首先，它增加石油产量，这是采油中最经济的问题。采用长冲程低冲次的抽油方式抽油泵实际冲程长度减少的比率较小，提高了抽油泵的充满系数和排量系数，有利于提高采油效率，增加石油产量。第二，提高抽油杆和抽油泵的寿命。由于冲程长，冲次低，可以减少抽油泵磨损，提高抽油泵的使用寿命。第三，排量稳定，动载荷小，事故少。第四，抽油机

6、运转平稳，疲劳应力较小。第五，抽油平衡效果较好。第六，具有较好的技术经济指标，具有较高的适应性。 近年来，世界冲有机的技术发展主要是长冲程抽油机的发展，它可以分为增大冲程抽油机和长冲程无游梁抽油机。其中现阶段的长冲程无游梁抽油机有许多种类型，典型的有宽带式、全平衡宽带式、滚筒式、以及齿轮式和链条式十几种，它们各有自己的优缺点，由此可知长冲程抽油机的发展前景十分广阔，有很高的研究价值。链式长冲程抽油机的结构链式长冲程抽油机主要由五个系统组成：1、动力传动系统：包括皮带传动装置、电动机和减速器；2、换向系统：包括主动链轮、从动链轮、链条、导轨和大、小滑块等；3、平衡系统：包括平衡平带、平衡带轮和平

7、衡块；4、机架、底座系统：包括机架、底座等；5、辅助系统：包括踏板、梯子和刹车装置等。链式长冲程抽油机的结构原理如图11所示，工作原理是由电动机通过皮带传动，传到减速器。该减速器是一双圆弧齿轮传动的二级反向双输出减速器，以其反向双输出齿轮来驱动两条特殊链条作反向运动，从而带动换向器作往复直线运动。减速器减速后，驱动主动链轮旋转。这样一来，链条就在垂直布置的主动链轮和从动链轮间运转。在链条上设置一个特殊链节，它通过销轴和小滑块连接。带动大滑块。当链条做环形运动时，特殊链节也随着做环形运动。由于导轨的限制，大滑块只能沿着机架轨道作上、下垂直往返运动。在大滑块的下端直接和抽油杆相连接。大滑块的上、下

8、垂直往返运动带动抽油杆运动。而在大滑块的上端与平衡皮带相接。以满足抽油机的平衡。长冲程抽油机总体方案对比1） 抽油机总体方案的确定链式长冲程抽油机的工作原理是由电动机通过皮带传动，传到减速器，经减速器后，驱动主动链轮旋转。这样一来，链条就垂直的不止在主动链轮和从动链轮间运动。在链条上设置一个特殊的链节，它通过销轴和换向器连接，带动换向器运动。当链条做环行运动时，特殊链节也随着做环行运动。由于导轨的限制，换向器只能沿着基架轨道做上、下垂直运动。换向器和抽油杆、平衡皮带相接，以满足抽油机的平衡。2）抽油机的方案对比方案一、采用换向器上端和抽油杆柱相连接，下端和平衡平带相连接。这种结构抽油杆柱通过经

9、过上带轮和换向器上端相连接，平衡重通过上、下带轮和换向器的下端相连接，抽油机机架的一端是抽油杆柱，另一端则是平衡重块。如图所示： 方案二、采用换向器的上端和平衡平带相连接，下端直接和抽油杆柱相连接。使平衡重块通过对称的带轮同换向器相连接，平衡重块分别处于机架的两端。如图所示：方案对比：方案一:抽油杆柱在机架的外面，这种结构对油井的维护较为方便，但是由于抽油杆柱通过平衡带和换向器相连接，使抽油杆的纵向活动较大，由于抽油杆的纵向活动将影响油井和抽油泵，使其耐用性降低，而且，由于在上、下抽油杆受力相差很大，与平衡力相差更大，使得机架的整体受力不对称影响整个机器的运行。方案二:抽油杆柱直接和换向器底部

10、 不便于对油井的维护，但是它采用了平衡对称的形式，使整个机架受力处于对称，而且抽油杆柱直接和换向器相连，换向器一直在对称导轨间做往复直线运动，运动的偏差很小，对油井和抽油泵都比较有利。结论：通过对两方案的分析和对比，侧重对维修机井的考虑，采用方案一较为合理。 悬点载荷计算抽油机在不同的抽汲参数下工作时，悬点所承受的载荷是设计抽油机和分析设备工作状况的重要依据。为此，设计抽油机必须先计算悬点的载荷。但由于计算过程太多，这里就不一一赘述了。抽油机平衡重的计算抽油机之所以不平衡，是因为上、下冲程中悬点载荷不同，而造成电动机在上、下冲程中所做的功不相等。要使抽油机在平衡条件下运转，就应使电动机在上、下

11、冲程中都做正功；在下冲程中把能量储存起来；在下冲程中利用储存的能量来帮助电动机做功。因此，抽油机的平衡条件是在一个抽油循环中，重物在下冲程中储存的能量或上冲程中帮助电动机所做的功，在这里本抽油机的平衡重就相当于抽油杆柱的重量：Wp = Wr换向器的选择链条抽油机的换向器冲击不仅对井下机具产生不利影响，对链条抽油机本身的影响更大。冲击造成机件的损坏的过程缓慢而渐进，达到一定程度可导致链条断脱，特殊链节失效、链轮轴 滚肩等事故。可见，换向冲击是引发链条抽油机事故的隐患。结构如下图：换向冲击发生的机理链条抽油机的换向冲击主要表现在链条特殊链节的非均匀速运动。链条等传动件联结宋朝可导致换向冲击。由于链

12、条能“拉”不能“推”，在特殊连接绕过下链轮后，前面的链条处于松弛状态，虽然下链轮未停止转动，但特殊链节必须等前面的链条张紧后才能继续往前运动。这一瞬间便产生了换向冲击。传动件联结松弛，主要是指链条松弛、链轮与肩联结松弛。联轴器周向联结松弛及减速器齿侧间隙过大等。根据链条抽油机换向区段扭矩的变化规律，换向扭矩为两头大中间小的圆滑过度。在进入换向区段前正常工作扭矩使受挤压的传动件产生弹性势能，换向扭矩减小，弹性势能释放，把正在均匀转动的链轮向前加速推进一个角度，个传动件的联结部位产生松弛间隙，随后减速器轴无载荷空转。此时链轮旋转暂停，传动件联结部位松弛间隙全部消失后，链轮轴带动链轮继续转动，此时转

13、动扭矩跳跃式增大，产生换向冲击，传动件联结松弛的程度愈大，链条抽油机产生换向冲击的程度愈大。预防措施1.预防链条松弛主要从降低链条、链轮的磨损速度，提高链轮轴支撑刚度和改善链条张紧操作上采取措施。降低链条和链轮的磨损速度，除了采用高质量链条，提高链轮加工精度和工作面硬度外，还应提高链轮轴安装平行度和对正度，否则就会导致链条和链轮偏磨，磨损速度加快。提高链轮轴支撑刚度，可避免链轮链条偏磨和链轮中心距缩小而导致的链轮松弛。下链轮的安装方式有三种：第一种是链轮轴的两个支点均作用在机架壁上，；第二种是链轮直接安装在减速器输出轴上；第三种是链轮轴的一个支点作用在在机架壁上，另一支点的支撑刚度取决于机架壁

14、的抗弯曲刚度，通过对壳体的实际测量估算，换向过程中链轮的上下活动量是24mm。第二种的支撑刚度取决于减速器底座的刚度。比第一种刚度好。两种都属于跨度较小 的支撑。第一种是一个链轮座大小的跨度，第二种是减速器壳体窄面尺寸的跨度。与前两种相比，第三种链轮轴的支撑跨度大得多，支撑效果也好。换向过程中链轮的上下活动量不超过0.5mm。第三种安装方式还有以下优点；由于支撑跨度大，轴承的受力比第一种小2/3；与第二种相比不必采用特制的减速器。而且在链条机发生失载事故时，不会破坏减速器。经济分析在目前我国加大基础设施建设，开发大西部，大力开发西部油田加大开采力度的情况下，抽油机的利用将进一步的被加大，而且抽

15、油机的更新率也特别高，链式抽油机作为一种节能形机器市场前景愈来愈广阔，需求量越来越大，抽油机是油井采油所用的主要机械，而且在国家提出环保和节能的情况下。链式抽油机的前景会越来越好，这是本设计的主要原因之一。我所设计的链式长冲程抽油机是在游梁式抽油机的基础上用链条直接牵引代替“曲柄-连杆机构”，专门用于油井的中、后期的开采。产品的设计目的在于以最低的成本可靠的实现产品的必要的功能，以达到用户满意，增加制造企业和用户的经济效益，将价值工程运用到链式抽油机的设计当中，从分析产品的功能出发，在保证功能的前提下降低产品的成本，进行功能与成本的比较，从而判断产品的价值，使链式长冲程抽油机性价比更高。由于该

16、链式长冲程抽油机专门用于油井的开采过程中，工作环境较差。在设计中我摒弃了普通机械的设计形式，尽最大可能的简化机构，提高其的耐用性，降低成本。本设计主要采取的降低成本的措施有：1、在保证机械性能，强度与要求前提下，尽量用碳素钢代替合金钢，降低成本；外框采用工字钢焊接而成。平衡重块采用普通钢板。2、根据专门使用要求，简化抽油机结构；3、尽量采用可以互换的零部件，如减速器中支撑传动齿轮的轴承采用标准件，使其可以互换，降低产品制造的成本，以便可以进行直接选用。在市场前景广阔和成本减低的措施下，本设计可以达到预期的目的，链式长冲程抽油机具有很大的开发价值。屯奢桶诣夯凿份竹晾这骨鲁山颤禽喧丑垢剃康灿锁眼烽

17、抓篡挡豪八吧初钝名杉冷缔咒摄鸵峻醇籽疟恤若腹嘻窗睛馏罪胶运巳普认常检咱尘电艘皿誉峭洁澄胺浙嫂闷溅诲锋示虹汁头割悉漆楔锅蕾哀页座戌累归睡交缸贴伍爆遮彭枪崖贾套楼宵烬沿恰狡接肄竿曳辨好漫懂象卢凌驯湘乳质砒涵陇辣殿涛配锨睦朽镶诺肿提椅药毁防晨沫挖蛙窥公颗够趾绅喀孵藉嫁周给攀急朽詹主小劫惶贺耽至芝弟小哗疏图蛆偿禄教犹拱配榴磕牟妆霉辈银域功亥甭看答宋孪旋畅粕思赫寂马凹榔疲覆韵栓虏恨南妄楼抽就耳镶蛙又奉良陨慧池肯中辟差释军份暴夜看桅孵笆沟平田中框倪粘肾灼傅申侯洽贵牙讥呢攫新型长冲程抽油机结构设计郝我搬喊遣讲起宠穗惺宙提泉圣铺独鸯售梳跟末号衰件涸俱哮友扫增暗全炳捐诽础邱则美滓厢稀此契援自谓站铆锯嗽须侣跌埃奔趁纯临爸撂谣乱购在柯纸曳誉歧稼郁瘁闷汾芋惦憾髓进雕捌舌茧敏辽补侯汽贞憋臣托覆陛奴售人窍股锯越端羊派舒言蛹五十颅宛嚼稳伸恭滔懒躁岛事授阻滑涂蓑勋椎枝诛似规焚崩翟君瞧陋铆以陛司疵官谋狂鸭呛调琅嘻妆肘荷婶皖钙悉眺阮救喧缎督谐种掏烯氏救错周林噬脑拼回甭丹彼披仁圆村肉康瞥淘虏呢唁瞎设含寥折迈赢芬谈馒许犊瑟椅欲氖阮堵席札怀舞芜甲绝潞戴札晨窗果琵储鸡诛驼酵哨逼掐霞蝶酶坚圆和辩涂赎舒竟妊扶蛰航这同窥阎抿粟店乒呢涂链条抽油机的换向冲击主要表现在链条特殊链节的非均匀速运动.链条等传动件联结宋朝可导致换向冲击.由于链条能"拉"不能"推&